| 14,83 → 14,85 |
|---|
| \maketitle |
| \thispagestyle{empty} |
| |
| \section{Úvod} |
| \section{Výsledky} |
| |
| cílem měření bylo určit základní časové a energetické parametry TEA $CO_2$ |
| Při měření bylo zjištěno, že charakteristický čas nárůstu proudu výbojem je 6,4us. A průraz v daném zapojení probíhá s opakovací frekvencí 11,26Hz, která je mírně závislá na nastavení napájecího zdroje. Minimální proud výbojem byl 4,4mA. Při nižším proudu výboj již zhasíná. |
| |
| \section{Postup měření} |
| Po napuštění pracovního plynu na tlak 70kPa bylo možné ověřit správnou funkci laseru, vložením tužkou začerněného ústřižku papíru na kterém se při výstřelu objevil záblesk. |
| Laser měl v důsledku netěsnosti nestabilní energii výstupního pulzu. Energie byla měřena bolometrickým snímačem a to asi 20minut od napuštění laseru. Údaj pro čas 0s proto nedopovídá nejlepším parametrům nové směsi. Nejvyšší naměřená energie po napuštění byla zhruba 0,1 J. |
| Byla také naměřena voltampérová charakteristika v dynamickém režimu. |
| |
| \begin{center} |
| \begin{figure}[htbp] |
| \includegraphics[width=100mm]{ruseni.png} |
| \caption{Časový průběh výstupního impulzu laseru s namodulovaným rušením} |
| \begin{figure} |
| \includegraphics[width=150mm]{VA.png} |
| \caption{Voltampérová charakteristika doutnavého výboje v dynamickém režimu.} |
| \end{figure} |
| \end{center} |
| |
| Měření tvaru výstupního pulzu polovodičovým detektorem bylo značně zkomplikováno jednak malou aperturou detektoru a potom i rušením vznikajícím pravděpodobně rezonancí při připojení nabitého kondenzátoru k čerpacím elektrodám TEA laseru. |
| Byl proveden pokus o minimalizaci rušení elektrickou izolací stojánku s detektorem od optické lavice avšak útlum nebyl příliš výrazný. Pro lepší výsledek by pravděpodobně bylo třeba vyřešit kompletní elektromagnetickou izolaci detektoru od pole vznikajícího spínáním proudové špičky z kondenzátoru nabitého na asi 30kV. |
| |
| \begin{table}[htbp] |
| \caption{Voltampérová charakteristika doutnavého výboje} |
| \begin{center} |
| \begin{figure}[htbp] |
| \includegraphics[width=100mm]{ruseni_utlumene.png} |
| \caption{Časový průběh výstupního impulzu laseru při izolaci stojánku s detektorem} |
| \end{figure} |
| \begin{tabular}{|c|c|} |
| \hline |
| U[V] & I[A] \\ \hline |
| 3500 & 0,002 \\ \hline |
| 3080 & 0,0192 \\ \hline |
| 2880 & 0,0264 \\ \hline |
| 2780 & 0,0292 \\ \hline |
| 2740 & 0,0304 \\ \hline |
| 2700 & 0,0312 \\ \hline |
| 2680 & 0,0313 \\ \hline |
| 2660 & 0,0316 \\ \hline |
| 2720 & 0,0317 \\ \hline |
| 2380 & 0,0276 \\ \hline |
| 2220 & 0,024 \\ \hline |
| 2080 & 0,0212 \\ \hline |
| 2000 & 0,0184 \\ \hline |
| 1900 & 0,0156 \\ \hline |
| 1840 & 0,0136 \\ \hline |
| 1780 & 0,0116 \\ \hline |
| 1740 & 0,01 \\ \hline |
| 1700 & 0,0084 \\ \hline |
| 1680 & 0,0072 \\ \hline |
| 1660 & 0,006 \\ \hline |
| 1720 & 0,0028 \\ \hline |
| \end{tabular} |
| \end{center} |
| \label{VA} |
| \end{table} |
| |
| Nakonec se ale podařilo detekovat poměrně kvalitní impulz a změřit jeho šířku v polovině maxima. |
| |
| \begin{center} |
| \begin{figure}[htbp] |
| \includegraphics[width=100mm]{FWHM.png} |
| \caption{Zvětšenina části impulzu v místě jeho největší amplitudy} |
| \begin{figure} |
| \includegraphics[width=150mm]{PI.png} |
| \caption{Výkon výstupního pulzu vzhledem k průběhu proudu doutnavým výbojem} |
| \end{figure} |
| \end{center} |
| |
| Při měření celkové délky impulzu bylo poměrně komplikované určit dobu dosvitu, neboť intenzita klesá k nule velmi pozvolna. |
| |
| \begin{center} |
| \begin{figure}[htbp] |
| \includegraphics[width=100mm]{cely_impulz.png} |
| \caption{Celkový časový průběh výstupního impulzu} |
| \end{figure} |
| \end{center} |
| |
| \section{Výsledky} |
| |
| \begin{table}[htbp] |
| \caption{Energie výstupního pulzu v průběhu času} |
| \caption{Optický výkon laseru v průběhu proudového impulzu výbojem} |
| \begin{center} |
| \begin{tabular}{|c|c|} |
| \hline |
| Čas[s] & Energie [J] \\ \hline |
| 0 & 0,057 \\ \hline |
| 90 & 0,053 \\ \hline |
| 120 & 0,053 \\ \hline |
| 170 & 0,035 \\ \hline |
| 200 & 0,045 \\ \hline |
| 240 & 0,045 \\ \hline |
| 270 & 0,056 \\ \hline |
| 320 & 0,041 \\ \hline |
| 380 & 0,048 \\ \hline |
| 440 & 0,085 \\ \hline |
| I[A] & P [uW] \\ \hline |
| 0,0118 & 0,02 \\ \hline |
| 0,01 & 0,78 \\ \hline |
| 0,0086 & 1,48 \\ \hline |
| 0,0072 & 1,98 \\ \hline |
| 0,0058 & 2,22 \\ \hline |
| 0,0014 & 0,04 \\ \hline |
| \end{tabular} |
| \end{center} |
| \label{energie} |
| \label{VA} |
| \end{table} |
| |
| Z tabulky je zřejmé, že průměrná hodnota výstupní energie byla přes dobu měření $0,052 \pm 0,013$ J. |
| V kontinuálním režimu LASERu byl naměřen výstupní výkon 6,15uW zřejmě je to v důsledku toho, že při měření v dynamickém režimu nebyl LASER přesně zamířen na fotodiodu. |
| |
| \begin{center} |
| \begin{figure} |
| \includegraphics[width=150mm]{energie.png} |
| \caption{Energie výstupního pulzu v průběhu času} |
| \includegraphics[width=150mm]{./img/P1010079.JPG} |
| \caption{Časovému průběhu výstupního laserového pulzu odpovídá žlutá křivka. Modrá křivka je proud výbojem} |
| \end{figure} |
| \end{center} |
| |
| Dále bylo měřením zjištěno, že FWHM výstupního impulzu je asi 93ns při tlaku směsi 25kPa a při zvýšení tlaku na 80kPa se mírně snížila na 90ns. Celková délka výstupního pulzu byla 1,8us při tlaku 25kPa a při zvýšení tlaku o 5kPa vzrostla téměř na dvojnásobek 3,42us. |
| Znamená to, že v případě koncentrace větší části energie v hlavním pulzu by výkon byl zhruba 0,55MW. Avšak při rozložení energie do celé délku impulzu pouze 28,7kW. |
| |
| \end{document} |
| |
